半填半挖路基施工方法的应用

张小军

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

岢临高速公路第ZB1合同段有9处路基横向填挖交界处理，长230 m，有32处路基纵向填挖交界处理，超挖土方共计5 692 m3。施工中为避免填挖交界处出现错台现象，使整个路段产生不均匀沉降，在填方与挖方交界处的沉降稳定后，根据沉降量高差加铺土工格栅。

1 施工准备

首先进行清表和填前碾压，压实度不小于93%，填前碾压后的半填半挖断面要进行全断面测量，且测量时起、止于零填断面。根据路基横断面及现场实测标高进行边桩放线。

2 施工方法

2.1 基底处理

在清表完成合格后进行基底处理。横、纵向填挖交界处均从原地面填方坡脚起向上设置向内侧倾斜3%的台阶，台阶宽度不小于2 m，坡脚附近为2 m～2.5 m，台阶高度为0.5 m～1 m。每层台阶都切入稳固土层，形成台阶工作面。当填方侧地面横坡陡直难以开挖台阶时，基底处理后对填方路基在沟壁3 m范围内采用每填高2 m分层进行重锤夯实处理。有地下水或地面水汇集的地段采用挖沟措施导排水。

2.2 横向半填半挖

本合同段横向半填半挖路基的挖方区为土质，在路面底面以下超挖80 cm后再回填50 cm素土与30 cm砂砾，填方侧0 cm～30 cm采用砂砾填筑;填土高度不大于3 m时，铺设一层土工格栅，格栅铺设于路面结构层以下80 cm处;填土高度大于3 m或处于陡坎时，在第一层土工格栅下1 m处增设一层土工格栅，土工格栅铺设至填方边坡坡面的距离不应小于50 cm。

2.3 纵向半填半挖

纵向填挖交界的路基，在挖方路面底面以下作超挖处理，超挖长度不小于10 m，厚度为0.5 m～1.8 m，回填采用优质填料。当填方路段10 m范围内高差小于3 m时，于路面结构层以下80 cm处铺设一层土工格栅;填土高度大于3 m时，在第一层土工格栅下1 m处增设一层土工格栅。

土工格栅采用双向型，材料为高密度聚乙烯，纵横向极限抗拉强度不小于50 kN/m，拉伸率不大于10%，幅宽不小于4 m。

铺设土工格栅的主要作用是防止路基不均匀沉降。其作用机理为:土工格栅对填料提供了较大的侧向约束作用，格栅侧壁对填料产生了向上的摩擦支承力，形成了一个具有较大弯拉刚度与抗剪强度的复合体。此复合体能够隔离应力和位移的传递，从而能够柔性过渡并协调半填半挖路基顶面的沉降;它对局部荷载具有网兜效应，使荷载的分布更为均匀;土工格栅的加筋作用减小了土中的竖向应力和剪应力，增强了路基的稳定性，达到了消除路基不均匀沉降之目的。

在半填半挖路基施工中，土工格栅施工质量起到了关键作用，因此必须严格按照工艺流程进行，具体如下:

1)在铺设格栅之前先平整场地:包括清除树根草皮，凹坑填平，并要求坡底平整度局部高差不大于10 cm。2)将成捆的土工格栅自超挖段向填方段展开。3)铺土工格网:a.按设计长度截断，伸入挖方段台阶2 m;土工格栅的纵轴向应力要求与主要受力方向(即路堤横断面方向)一致。b.土工格栅沿纵轴向不设接头缝，如避不开，搭接长度不得小于0.3 m，并用铁丝绑扎牢固。c.土工格网铺设平顺无扭曲，与下层密贴好。4)连接、固定格栅:先将铺设在挖方段的端部锚牢，然后展开至设计的填方段处，并将土工格栅张拉紧，使之产生2%～4%的伸长;土工格栅沿横轴向(非主要受力方向)的接缝采用塑料带绑扎，无搭接要求，绑扎间距1.0 m;铺好的土工格栅每隔1.5 m～2.0 m用u形锚钉(钢筋弯成)固定于地面，u形锚钉的间距不大于1 m，其长度大于25 cm，以使铺好的格网平顺并与地面密贴。5)回填土料:a.铺好的土工格栅要及时回填覆盖防止日晒老化。回填土料的粒径不得大于碾压层距的一半;b.回填时，车辆不得直接在铺好的格栅上行走;c.填土顺序要先填土工格栅两端，并形成纵向站台或交通道，然后再依次扩大。6)回填料找平:回填土料的表面用机械或人工找平，局部高差不得大于5 cm。7)回填料碾压:碾压顺序先由两端向路堤中心碾压，严禁出现反向顺序，压路机应顺路堤纵向行驶，严禁出现横向行驶碾压。每个碾压层需抽检压实度，一般要求压实度在90%以上。8)将土体回填至格栅上部0.6 m时，铺设第二层土工格栅，铺设方法同上。填挖交界处填筑时，要从低处往高处分层摊铺碾压，特别注意填挖交界处的拼接，碾压做到密实无拼痕。填至路堤边缘时采用三轮压路机碾压。填挖交界路基填方侧填土高度不小于10 m时，原地面采用强夯夯实处理，当填方侧填土高度不小于20 m时，在路基顶面大于20 m的范围内每填高5 m铺设一层土工格栅。在距土工格栅8 cm以内的路堤填料，其粒径不得大于6 cm，填料的摊铺与压实应从路中向两侧进行，只有填料大于60 cm时才能用重型压实机械。

2.4 沉降及位移观测

在半填半挖高填方路段，清表碾压之后，沿路基横断面，在坡脚、路肩、道路定线处分别敷设沉降观测桩及位移观测桩。在填筑之前，对各个观测桩进行测量并记录原始数据。在填筑时要对观测桩采取保护措施，每填筑一定层数进行沉降和位移的观测，并将测量数据与填筑前进行对比，分析数据偏差的原因。待沉降稳定后进行土工材料的施工。

3 施工注意事项

1)半填半挖路基中，填方处的基底处理很难控制，如果不经过认真处理，基底的承载力不均匀会导致工后不均匀沉降，因此要按照规范，使填方每层压实度达到规定要求。在机械无法施工的地方(横向宽度较窄)必须采用夯实机具自下而上逐层填筑夯实，确保填土密实、稳定。2)填料需经过试验检测合格后方可填筑，每层填筑必须用同一种填料，尽可能选用渗水性较大的填料。3)土工格栅摊铺时要求下承层平整，紧贴下承层，不得扭曲、褶皱;在斜坡上摊铺时，要保持一定的松紧度。4)土方开挖注意边坡的防护，以保证工程的顺利进行。